Ses compositions se fondent sur un sens très médité de l'organisation spatiale, les rapports entre les personnages, les objets et l'espace environnant étant analysés avec acuité. Il évita l'accumulation pittoresque d'objets et accorda à chaque motif une fonction structurelle dans l'ensemble de la composition, sans pour autant s'abstenir d'effets décoratifs (tapis de table ou rideaux aux riches brocarts) ni de la description minutieuse. Ses compositions sont établies suivant des rapports géométriques stricts où dominent les angles droits, les contrastes d'horizontales et de verticales étant diversifiés par quelques diagonales (lignes des carrelages, des fenêtres, des portes, des tableaux sur les murs, angles des tables et des chaises), et le traitement de l'éclairage contribuant à l'harmonie d'ensemble aussi bien qu'à une très grande variété d'effets de lumière. Contrairement à Rembrandt, Vermeer modula l'éclairage en pleine clarté, d'où la luminosité, la limpidité de ses tableaux. Il analysa le caractère changeant de la lumière selon les matières sur lesquelles elle se reflète; il rendit ainsi sensibles les qualités tactiles des matériaux, leur texture (étoffes brillantes, lourds tissus, bois, cuivre, étain, cristal, porcelaine, nacre de la perle, etc.), maniant la couleur suivant diverses techniques: usant tour à tour et parfois simultanément d'une touche ferme, de petites coulées de matière qui créent un effet grumeleux (La laitière), d'une touche en pointillé qui rend finement la lumière (La dentellière), d'une touche fondue en multipliant les glacis et les transitions, ou d'aplats plus larges, cette modification de sa technique s'accordant à la stylisation croissante de ses oeuvres aux formes de plus en plus depouillées, presque shématisées (Une femme jouant de la guitare). D'où un aspect moelleux, une consistance presque onctueuse ou lisse et nacrée de la matière. Il créa des accords précieux de tonalités froides, particulièrement de bleu et de jaune.